1.基于正余弦算法优化卷积神经网络的机床轴承状态识别方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,对轴承各个状态的振动信号进行归一化处理和打标签处理;
步骤二,构建卷积神经网络模型;
步骤三,使用正余弦算法优化卷积神经网络模型参数;
其中,正余弦算法的过程如下:
第一步,初始化算法参数,包括初始化种群规模N,控制参数a,最大迭代次数T等;
第二步,在解的空间中随机初始化N个个体
组成初始群体;
第三步,计算每个个体的适应度值,并记录最优个体位置,更新迭代方程来施加扰动并更新解集;
第四步,判断是否达到终止条件,终止条件为达到最大迭代次数或者达到满意解,若不满足终止条件,则返回第三步,若满足终止条件,则结束迭代,输出最优参数;
具体的迭代方程分为以下正弦迭代或余弦迭代方程:其中, 是第t+1次迭代时当前解在第i维中的位置, 是第t次迭代时当前解在第i维中的位置;r1是控制搜索方向的参数,r2是控制搜索距离的参数,r3是正弦余弦切换操作的参数,r4是判别系数;Pi是目标点在第i维中的位置;
其中maxt为最大迭代次数,t为迭代次数,a为常数值,r2=rand(0,2π),r3=rand(0,1);
步骤四,对优化后的卷积神经网络模型进行测试和训练后,再对轴承的状态进行分类识别。
2.根据权利要求1所述的基于正余弦算法优化卷积神经网络的机床轴承状态识别方法,其特征在于,步骤一中,对振动信号进行归一化处理,使振幅都归一化为[0,1],归一化处理公式为:其中,Pmax表示样本数据的最大值;Pmin表示样本数据的最小值。
3.根据权利要求1所述的基于正余弦算法优化卷积神经网络的机床轴承状态识别方法,其特征在于,步骤一中,对振动信号进行打标签处理是对轴承不同的损伤类型进行分类。
4.根据权利要求1所述的基于正余弦算法优化卷积神经网络的机床轴承状态识别方法,其特征在于,步骤二中,采用dropout方法构建神经网络模型。
5.根据权利要求1所述的基于正余弦算法优化卷积神经网络的机床轴承状态识别方法,其特征在于,步骤二中,采用ReLU函数作为卷积神经网络的激活函数,当ReLU函数的输入值大于0时导数值始终为1;当ReLU函数的输入值小于0时导数值始终为0。